CN112605356B

CN112605356B - 一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣及其应用

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Publication number: CN112605356B
Application number: CN202011489443.3A
Authority: CN
Inventors: 杜振宇; 李晓阳; 周小明; 汤文兵; 屈党军; 徐金岩; 陈永彦; 王岩; 马晓娜; 王希彬
Original assignee: Xixia Longcheng Metallurgical Material Co Ltd; Fujian Qingtuo Special Steel Technology Research Co Ltd
Current assignee: Xixia Longcheng Metallurgical Material Co Ltd; Fujian Qingtuo Special Steel Technology Research Co Ltd
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2040-12-16
Also published as: CN112605356A

Abstract

本发明公开了一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣及其应用，属于保护渣技术领域。按质量百分数计，该保护渣的化学成分包括：CaO 20.97‑28.97％、SiO₂ 29‑37％、Al₂O₃ 3‑9％、Fe₂O₃ 0.25‑5％、Li₂O 0.5‑2％、MgO 1‑6％、Na₂O 6‑12％、F^‑ 0.5‑6％、Ct 1‑4％、B₂O₃ 0.4‑1.9％以及BaO 0.38‑2.3％，余量为不可避免的杂质及碳酸盐挥发物。该保护渣适用于高强度高氮(含量在0.25％左右)奥氏体不锈钢连铸，可将解决QN1803和GN1601等系列奥氏体不锈钢由于没有专用保护渣生产无法顺行及产生铸坯缺陷的问题。

Description

一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣及其应用

技术领域

本发明涉及保护渣技术领域，具体而言，涉及一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣及其应用。

背景技术

目前，青拓镍业新产品牌号QN1803和GN1601等系列钢种，属全球首发含氮、高耐蚀、节镍奥氏体不锈钢产品。新产品QN1803在保证与304不锈钢相当的耐腐蚀性能基础上，提高了材料的强度、硬度，同时降低了材料成本，使之具有比304不锈钢更高的性价比和更强的市场竞争力。在板材、线材、管材、棒材、型材等诸多领域已获得应用。

由于高强度高氮奥氏体不锈钢为新型节镍不锈钢，为新研发钢种，目前国内外均没有针对其特点的专用保护渣，现急需一种来解决其影响连铸顺行及铸坯表面质量问题的专用连铸保护渣产品。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，以解决上述技术问题。

本发明的目的之二包括提供一种上述奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的应用。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，按质量百分数计，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的化学成分包括：CaO20.97-28.97％、SiO₂ 29-37％、Al₂O₃ 3-9％、Fe₂O₃ 0.25-5％、Li₂O 0.5-2％、MgO 1-6％、Na₂O 6-12％、F^-0.5-6％、Ct1-4％、B₂O₃ 0.4-1.9％以及BaO 0.38-2.3％，余量为不可避免的杂质及碳酸盐挥发物。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的化学成分包括：CaO21.84-25％、SiO₂ 33.2-36.14％、Al₂O₃ 7.23-8％、Fe₂O₃ 1.4-1.5％、Li₂O 0.9-1.4％、MgO3.36-3.5％、Na₂O 11-11.8％、F^-3.02-4.2％、Ct 2.67-2.8％、B₂O₃ 0.75-0.9％以及BaO0.77-1.54％，余量为不可避免的杂质及碳酸盐挥发物。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的原料包括：预熔料、硅灰石、玻璃粉、工业纯碱、萤石、碳酸锂、氟化钠、轻烧镁砂粉、方解石粉、冰晶石、铝矾土、炭黑、硼砂以及碳酸钡。

在可选的实施方式中，预熔料的碱度小于1。

在可选的实施方式中，炭黑为沙特阿拉伯进口炭黑。

在可选的实施方式中，原料还包括分散剂、粘结剂和减水剂。

在可选的实施方式中，按质量份数计，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的原料包括预熔料和硅灰石共计39-62份、玻璃粉2-8份、工业纯碱6-15份、萤石2-8份、碳酸锂0.5-4份、氟化钠0.5-5份、轻烧镁砂粉0.5-6份、方解石粉3-10份、冰晶石0.5-5份、铝矾土3-7份、炭黑0.5-4份、硼砂1-4份、碳酸钡0.5-3份、分散剂0.2-4份、粘结剂0.5-3份以及减水剂0.2-1.0份。

在可选的实施方式中，预熔料和硅灰石的质量比为20-50：50-80。

在可选的实施方式中，按质量份数计，上述原料包括预熔料和硅灰石共计45-53份、玻璃粉3-4份、工业纯碱9-11份、萤石3-4份、碳酸锂2-3.5份、氟化钠4-5份、轻烧镁砂粉2.5-3份、方解石粉5-6份、冰晶石2.5-3份、铝矾土5-6.5份、炭黑1-2份、硼砂2.5-3份、碳酸钡1-2份、分散剂0.6-1份、粘结剂1.5-2份以及减水剂0.2-1.0份。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的二元碱度为0.57-0.85。优选为0.6-0.75。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的熔点为1020-1100℃。优选为1030-1050℃。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣在1300℃下的粘度为0.35-0.65Pa·S。优选为0.42-0.63Pa·S。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的析晶率为30-60％。优选为48-52％。

第二方面，本申请还提供如前述实施方式任一项的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的应用，例如用于奥氏体不锈钢的连铸。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢中氮含量为0.2-0.3％。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢的型号包括QN1803和GN1601。

本申请的有益效果包括：

本申请提供的奥氏体不锈钢用连铸结晶器保护渣通过按本申请提供的特定化学成分进行设置，可有效解决高强度高氮奥氏体不锈钢目前在连铸生产过程中出现的由于钢水中氮含量升高而导致的热态铸坯收缩率增大致使铸坯裂纹率升高及凹陷、结疤等多种铸坯表面质量问题。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请提供的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣及其应用进行具体说明。

本申请中提供的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣主要用于高强度高氮(氮含量为0.2-0.3％)奥氏体不锈钢的连铸中，可参考地，此类不锈钢的型号可包括QN1803和GN1601。

其中，QN1803具有如下特点：

1)点蚀当量(PREN＝Cr+3.3Mo+30N-Mn)在19.0以上，拥有与304不锈钢至少同等的耐点蚀性能。在稀盐酸、稀硫酸、醋酸+盐等环境下的耐均匀腐蚀能力远胜于304不锈钢；

2)在折弯、冲压、硬态等各种冷加工成形后的实际使用状态下，耐腐蚀能力优于304不锈钢；

3)屈服强度是304不锈钢的1.3倍以上，并且拥有不低于45％的延伸率。耐磨性能和疲劳性能优于304不锈钢；

4)良好的焊接性能，焊后强度比304不锈钢高，耐腐蚀性能和304不锈钢相当。

上述特殊钢种的主要化学成分指标如表1：

表1QN1803与304不锈钢的成分对比，wt％

钢种	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Mo	Cu	N
											304	0.04	0.4	1.02	0.035	0.0021	18.11	8.02	0.02	0.12	0.045
QN1803	0.071	0.42	6.15	0.036	0.0008	18.14	3.03	0.11	1.62	0.235
											1.4376	≤0.1	≤1.0	5～8	≤0.045	≤0.015	17～20.5	2～4.5	--	--	≤0.3

注：QN1803的典型成分满足欧标EN10088-2:2014(牌号1.4376)

该钢种在低温下强度高，其氮含量高，约为0.25％左右，Cr含量为11.5-18％，镍含量为1-3％，铜含量为0-2％。从成分来看，该钢种与200系Cr-Mn-Ni-Cu-N钢种类似，但在实际生产中将200系用保护渣用于该钢种连铸过程使用时，出现了铸坯整体宽面的纵向凹陷问题，而使用其他300系、400系保护渣时则出现了不同程度的凹陷、结疤、夹渣、裂纹等缺陷，目前没有适合的保护渣。

发明人通过研究创造性地得出：氮对该不锈钢钢种的影响主要体现在低温增加强度，同时对于合金元素则生成低熔点金属在晶界富集，而沉淀是造成该类型钢热脆性的主要原因，致使热态铸坯收缩率大，热脆性增加，冷却过程中气隙出现较早，容易产生凹陷裂纹等表面缺陷。

鉴于此，本申请提出一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣以解决上述问题。按质量百分数计，该奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的化学成分包括：CaO 20.97-28.97％、SiO₂ 29-37％、Al₂O₃ 3-9％、Fe₂O₃ 0.25-5％、Li₂O 0.5-2％、MgO 1-6％、Na₂O 6-12％、F^-0.5-6％、Ct 1-4％、B₂O₃ 0.4-1.9％以及BaO 0.38-2.3％，余量为不可避免的杂质及碳酸盐挥发物。

可参考地，CaO的质量百分数可以为20.97％、21.84％、25％、28％或28.97％等，也可以为20.97-28.97％范围内的其它任意值。

SiO₂的质量百分数可以为29％、30％、33.2％、35％、36.14％或37％等，也可以为29-37％范围内的其它任意值。

Al₂O₃的质量百分数可以为3％、5％、7.23％、8％或9％等，也可以为3-9％范围内的其它任意值。

Fe₂O₃的质量百分数可以为0.25％、1.4％、1.5％、2％、3％、4％或5％等，也可以为0.25-5％范围内的其它任意值。

Li₂O的质量百分数可以为0.5％、0.9％、1％、1.4％、1.5％或2％等，也可以为0.5-2％范围内的其它任意值。

MgO的质量百分数可以为1％、2％、3％、3.36％、3.5％、4％、5％或6％等，也可以为1-6％范围内的其它任意值。

Na₂O的质量百分数可以为6％、8％、10％、11％、11.8％或12％等，也可以为6-12％范围内的其它任意值。

F^-的质量百分数可以为0.5％、1％、2％、3％、4％、4.2％、5％或6％等，也可以为0.5-6％范围内的其它任意值。

Ct的质量百分数可以为1％、2％、2.67％、2.8％、3％或4％等，也可以为1-4％范围内的其它任意值。

B₂O₃的质量百分数可以为0.4％、0.75％、1wt％、1.5％或1.9％等，也可以为0.4-1.9％范围内的其它任意值。

BaO的质量百分数可以为0.38％、0.5％、0.77％、1％、1.5、2％或2.3％，也可以为0.38-2.3％范围内的其它任意值。

值得说明的是，上述Ct指全炭，其包括游离碳的含量和碳酸盐加热生成的CO₂中的C的含量。

在可选的实施方式中，该奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的化学成分包括：CaO 21.84-25％、SiO₂ 33.2-36.14％、Al₂O₃ 7.23-8％、Fe₂O₃ 1.4-1.5％、Li₂O 0.9-1.4％、MgO 3.36-3.5％、Na₂O 11-11.8％、F^-3.02-4.2％、Ct 2.67-2.8％、B₂O₃ 0.75-0.9％以及BaO 0.77-1.54％，余量为不可避免的杂质及碳酸盐挥发物。

可参考地，本申请提供的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的原料包括：预熔料、硅灰石、玻璃粉、工业纯碱、萤石、碳酸锂、氟化钠、轻烧镁砂粉、方解石粉、冰晶石、铝矾土、炭黑、硼砂以及碳酸钡。

进一步地，上述原料还可包括分散剂、粘结剂和减水剂。其中，分散剂可以为黄糊精，粘结剂可以为羧甲基纤维素钠，减水剂可以为木质素黄酸钙。此外，分散剂、粘结剂和减水剂也可对应使用本领域常用的相应物质，在此不做过多赘述。

在可选的实施方式中，按质量份数计，上述原料包括预熔料和硅灰石共计45-53份、玻璃粉3-4份、工业纯碱9-11份、萤石3-4份、碳酸锂2-3.5份、氟化钠4-5份、轻烧镁砂粉3份、方解石粉5-6份、冰晶石3份、铝矾土5-6.5份、炭黑1份、硼砂2.5-3份、碳酸钡1-2份、分散剂0.6份、粘结剂2份以及减水剂0.2-1.0份。

上述原料中，预熔料主要指由玻璃、灰石、云石、方解石+助熔剂材料经高温煅烧预熔而成。预熔料的主要成分为CaO和SiO₂，本申请中预熔料的碱度小于1。预熔料与硅灰石的质量比为20-50：50-80，如20:80、30:70、40:60或50:50等。

碳酸锂作为特殊的助溶剂材料，能够增加保护渣的熔化区间，增加保护渣在结晶器中的全程润滑，增加导热的均匀性。

炭黑优选为沙特阿拉伯进口炭黑。该类炭黑吸油值、吸碘值均在130以上，分散性好，且为水溶性，里面铅和硫的含量均很低，一般在铅含量≤10ppm，硫含量≤0.1％，因具有这些特殊性能，用在产品中可以增加熔化均匀性和防止入影响保护渣性能的夹杂物。

基础材料采用复合基料模式，也即将低碱度预熔料与硅灰石以一定的比例范围，符合该钢种保护渣的导热要求，既要润滑能力好，又要适当低的传热。

采用分散剂、减水剂和具有暂时性硬度的粘结剂，可使材料分散均匀，防止生产中的材料密度不同发生沉淀、凝聚，防止包装、运输、自动加渣等的影响。其中，粘结剂的使用可有效增加炭质材料在产品中的分散效果，有效发挥在炭质材料的骨架作用，减少分熔倾向。

此外，在基料、特殊助熔剂及碳质骨架材料外，本申请的保护渣中还引入了硼砂以及碳酸钡。

其中，硼砂用于增加熔化铬的能力和增加熔化区间，其用量过低效果不明显，过高会导致保护渣的熔点和粘度降低幅度大，且成本高。

碳酸钡用于增加熔化区间和容重，并且还能提高产品的整体稳定性。

在可选的实施方式中，本申请提供的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的二元碱度为0.57-0.85，优选为0.6-0.75。通过将碱度设计在0.57-0.85范围，可满足含有铬16-18wt％、镍1-3wt％以及氮0.25wt％的高氮奥氏体不锈钢所要求的润滑能力(主导)和导热性(辅助)。

在可选的实施方式中，本申请提供的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的熔点为1020-1100℃，优选为1030-1050℃。通过将熔点设置在1020-1100℃，可避免熔点太低(低于1020℃)造成保护渣导热性太快以及熔点太高(超过1100℃)造成保护渣润滑能力差的问题。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣在1300℃下的粘度为0.35-0.65Pa·S，优选为0.42-0.63Pa·S。将粘度设置在0.35-0.65Pa·S，主要是从保护渣的填充性和减少收缩率方面考虑，同时还考虑到粘度高，导热系数小，以利于控制导热性能。

在可选的实施方式中，奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的析晶率为30-60％，优选为48-52％。

值得说明的是，当保护渣的原料中含有减水剂、粘结剂和分散剂时，各原料可按以下顺序加料：先加减水剂、粘结剂、分散剂、炭质材料，再加助熔剂材料，最后加入基料，该顺序可缩短特殊材料的水化反应程度。

承上，本申请中保护渣的化学成分和原料的设计具有以下特点：

(1)以填充性好的保护渣弥补奥氏体不锈钢氮含量高导致热态铸坯的收缩率增大的问题。铸坯与铜板之间的间隙增大，若没有保护渣的填充，气隙间的气体热阻比较大，传热比较慢且不均匀，铸坯厚度生长不均匀，导致铸坯受热应力不均匀，出现裂纹且裂纹率升高。

(2)减缓热传导能力以适应该类型保护渣的热脆性要求。具体的，将保护渣的碱度、析晶率、熔点和粘度等指标分别设置在本申请所提供的合适范围内，既可有效控制保护渣的填充性，又可保证结晶器与坯壳之间的传热及润滑效果，还能满足该特殊钢种的连铸工艺顺行需求。

(3)原材料基料使用低碱度预熔料和硅灰石按不同比例复合得到的复合基料，以满足不同的导热要求；碳质材料采用沙特阿拉伯进口碳黑，并控制各种材料中硫、磷、碳的含量，达到控制熔化速度的预期效果并避免因使用保护渣原因而造成的钢水增碳、硫、磷，从而影响不锈钢铸坯质量。

(4)通过添加分散剂、减水剂和粘结剂等，以增加产品的分散性、稳定性和均匀性；同时通过调整各种原材料加料顺序，即先加减水剂、粘结剂、分散剂、炭质材料，再加助熔剂材料，最后加入基料，缩短了特殊材料的水化反应程度。

(5)与其他单纯高强度和单纯高氮的奥氏体钢种的不同点：针对高强度的奥氏体钢种通常采用多种模式，如添加铌钒钛、增加少量铁素体、添加其他合金元素等许多方式，但该对应保护渣适用模式是采用降镍增氮的模式，达到既增加强度又降低成本，对应的保护渣设计理念和指标有所不同，适应高熔点中粘度要求。而单纯的高氮奥氏体钢种，同样的氮含量，影响收缩率，保护渣的设计在防止出现裂纹凹陷的基础上，增加粘度，其碱度熔点高于该钢种保护渣。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其原材料组成为：预熔料和硅灰石53.0份(预熔料与硅灰石的质量比为30：70)、玻璃粉4.0份、工业纯碱9.0份、萤石4.0份、碳酸锂2.0份、氟化钠5.0份、轻烧镁砂粉3.0份、方解石粉5.0份、冰晶石3.0份、铝矾土6.5份、炭黑1.0份、硼砂2.5份、碳酸钡1份、黄糊精0.6份、羧甲基纤维素钠2.0份以及木质素黄酸钙0.4份。

按质量百分数计，该保护渣中的化学成分含量为：CaO 25.0％、SiO₂ 33.2％、Al₂O₃8.0％、Fe₂O₃ 1.4％、Li₂O 0.9％、MgO 3.5％、Na₂O 11.0％、F^-4.2％、C全2.8％、B₂O₃ 0.75％以及BaO 0.77％，余量为不可避免的杂质和碳酸盐挥发物含量。

该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO₂质量百分比)为0.75，熔点为1050℃，1300℃下的粘度为0.42Pa.S,析晶率为48％。

实施例2

本实施例提供一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其原材料组成为：预熔料和硅灰石45份(预熔料与硅灰石的质量比为45：55)、玻璃粉3.0份、工业纯碱11.0份、萤石3.0份、碳酸锂3.5份、氟化钠4.0份、轻烧镁砂粉3.0份、方解石粉6.0份、冰晶石3.0份、铝矾土5.0份、炭黑1.0份、硼砂3份、碳酸钡2份、黄糊精0.6份、羧甲基纤维素钠2.0份以及木质素黄酸钙0.5份。

按质量百分数计，该保护渣中的化学成分含量为：CaO 21.84％、SiO₂ 36.14％、Al₂O₃ 7.23％、Fe₂O₃ 1.5％、Li₂O 1.4％、MgO 3.36％、Na₂O 11.8％、F^-3.02％、Ct 2.67％、B₂O₃ 0.9％以及BaO 1.54％，余量为不可避免的杂质和碳酸盐挥发物含量。

该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO₂质量百分比)为0.6，熔点为1030℃，1300℃下的粘度为0.63Pa.S,析晶率为52％。

试验例

一、试验条件：

试验保护渣型号304D、BH-Q，试验浇铸钢种为QN1803、GN1601，断面200*1250、200*1248，拉速1-1.15m/min。

二、试验效果

采用实施例1-2所制备的保护渣对上述工艺参数下各试验连铸保护渣1吨，各分3个浇次进行。

分别对上述浇注情况的现场使用情况进行记录并对试验铸坯的外观、内部质量进行检测，综合结果如下：

试验过程中，304D连铸保护渣在结晶器内具有良好的铺展性和流动性，总渣层为35-50mm，液渣厚度10-13mm，能较好的隔绝钢液和粉渣层，结晶器表面没有火焰，钢液面无翻滚、无结块现象，渣耗量适中平均在0.25-0.35kg/t，试验过程中渣条较小。

试验过程中，BH-Q连铸结晶器保护渣在结晶器内具有良好的铺展性和流动性，总渣层为35-55mm，液渣厚度11-16mm，该客户希望液渣厚点，能较好的隔绝钢液和粉渣层，结晶器表面没有火焰，没有出现翻滚，结渣块现象，渣耗量适中平均在0.23-0.32kg/t，良好润滑效果，试验过程中渣条较小，生成也比较慢。

通过结晶器专家系统观察，304D及BH-Q连铸结晶器保护渣使用过程中结晶器热流量和摩擦力较稳定，结晶器无报警情况发生，试验铸坯表面纵裂较少，无凹陷，无结疤，达到试验目的。

由此试验看出，上述实施例1和实施例2所得的高强度高氮奥氏体不锈钢用连铸结晶器保护渣均具备良好的润滑兼传热效果，均能很好的促进高强度高氮奥氏体不锈钢连铸工艺顺行，确保优质的铸坯质量。

对比例1

本对比例提供一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其原材料组成为：预熔料和硅灰石58份(预熔料与硅灰石的质量比为60：40)、玻璃粉3.0份、工业纯碱10.0份、萤石7.5份、碳酸锂2份、氟化钠3.0份、轻烧镁砂粉2.0份、方解石粉5.0份、冰晶石3.0份、铝矾土2.5份、黄糊精0.5份、炭黑1.0份、羧甲基纤维素钠1.5份、硼砂1.5份、碳酸钡2份及木质素磺酸钙0.5份。

按质量百分数计，该保护渣中的化学成分含量为：CaO 31.14％、SiO₂ 33.85％、Al₂O₃ 3.8％、Fe₂O₃ 0.96％、Li₂O 0.78％、MgO 1.46％、Na₂O 10.9％、F^-7.8％、C 0.95％、B₂O₃ 0.45％、BaO 1.54％，余量为不可避免的杂质和碳酸盐挥发物含量。

该对比实施例与实施例1-2的区别在于：该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO₂质量百分比)为0.92，熔点为1038℃，1300℃下的粘度为0.311Pa.S，析晶率为65％。

采用同样的试验条件，其结果显示：对比例的保护渣较实施例1-2的保护渣的性能明显较差，在结晶器内使用过程中液渣层厚度6-8mm，消耗量0.45kg/T，液渣层过薄，耗量过大，保护渣稳定性降低，液渣膜过厚，导热性发生变化，传热不均匀，易发生凹陷裂纹夹渣等缺陷。碱度过高，虽然弱冷，但对润滑不利，该铸坯高温强度介于碳钢和铁素体之间，适合碱度适当降低。铸坯质量修磨率上升30％，不能很好满足客户需要。

对比例2

本对比例提供一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣、其原材料组成为：预熔料和硅灰石37份(预熔料与硅灰石的质量比为8：2)、玻璃粉15份、工业纯碱10.8份、萤石6.5份、碳酸锂2份、氟化钠2.0份、轻烧镁砂粉2.0份、膨润土4份、钠长石12份、冰晶石3.0份、黄糊精0.5份、炭黑0.7份、羧甲基纤维素钠1.5份、硼砂3.0份及木质素磺酸钙0.5份。

按质量百分数计，该保护渣中的化学成分含量为：CaO 20.14％、SiO₂ 37.0％、Al₂O₃ 4.13％、Fe₂O₃ 0.76％、Li₂O 0.78％、MgO 3.2％、Na₂O 12.59％、F^-7.23％、C 0.69％以及B₂O₃ 0.67％，余量为不可避免的杂质和碳酸盐挥发物含量。

该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO₂质量百分比)为0.54，熔点为987℃，1300℃下的粘度为0.78Pa.S，析晶率为0％。

采用同样的试验条件，其结果显示：对比例的保护渣较实施例1-2的保护渣的性能较差，在结晶器内使用过程中液渣层厚度18-25mm，消耗量0.25kg/T，液渣层过厚，耗量过低，导热过快，易导致铸坯裂纹缺陷，易结块，液渣膜厚度不均，铸坯易结疤、粘结漏钢风险大。碱度过低，虽然润滑效果好，但对控制传热非常不利，难以解决因钢水中氮含量升高而导致的热态铸坯收缩率增大致使铸坯裂纹率升高的问题。使铸坯质量裂纹率上升20％以上，难以满足客户要求。

由此可以看出，本申请实施例所提供的高强度高氮奥氏体不锈钢用连铸结晶器保护渣较对比例中的高强度高氮奥氏体不锈钢用连铸结晶器保护渣各项性能均更佳，说明本申请实施例提供的高强度高氮奥氏体不锈钢用连铸结晶器保护渣能够有效保证高强度高氮奥氏体不锈钢浇铸工艺顺行及防止裂纹缺陷。

综上，本申请提供的高强度高氮奥氏体不锈钢用连铸结晶器保护渣应用于高强度高氮奥氏体不锈钢连铸，能有效解决高强度高氮奥氏体不锈钢目前在连铸生产过程中出现的由于钢水中氮含量升高而导致的热态铸坯收缩率增大致使铸坯裂纹率升高及凹陷、结疤等多种铸坯表面质量问题。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，按质量百分数计，所述奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的化学成分包括：CaO 21.84-25%、SiO₂ 33.2-36.14%、Al₂O₃ 7.23-8%、Fe₂O₃ 1.4-1.5%、Li₂O 0.9-1.4%、MgO 3.36-3.5%、Na₂O 11-11.8%、F^- 3.02-4.2%、Ct 2.67-2.8%、B₂O₃0.75-0.9%以及BaO 0.77-1.54%，余量为不可避免的杂质及碳酸盐挥发物；

所述奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的二元碱度为0.6-0.75，熔点为1030-1050℃，在1300℃下的粘度为0.35-0.65Pa·S，析晶率为30-60%；

所述奥氏体不锈钢为氮含量为0.2-0.3%的QN1803或GN1601不锈钢。

2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，所述奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的原料包括：预熔料、硅灰石、玻璃粉、工业纯碱、萤石、碳酸锂、氟化钠、轻烧镁砂粉、方解石粉、冰晶石、铝矾土、炭黑、硼砂以及碳酸钡。

3.根据权利要求2所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，所述预熔料的碱度小于1。

4.根据权利要求2所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，所述原料还包括分散剂、粘结剂和减水剂。

5.根据权利要求4所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，按质量份数计，所述原料包括所述预熔料和所述硅灰石共计39-62份、所述玻璃粉2-8份、所述工业纯碱6-15份、所述萤石2-8份、所述碳酸锂0.5-4份、所述氟化钠0.5-5份、所述轻烧镁砂粉0.5-6份、所述方解石粉3-10份、所述冰晶石0.5-5份、所述铝矾土3-7份、所述炭黑0.5-4份、所述硼砂1-4份、所述碳酸钡0.5-3份、所述分散剂0.2-4份、所述粘结剂0.5-3份以及所述减水剂0.2-1.0份。

6.根据权利要求5所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，所述预熔料和所述硅灰石的质量比为20-50：50-80。

7.根据权利要求5所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，按质量份数计，所述原料包括所述预熔料和所述硅灰石共计45-53份、所述玻璃粉3-4份、所述工业纯碱9-11份、所述萤石3-4份、所述碳酸锂2-3.5份、所述氟化钠4-5份、所述轻烧镁砂粉2.5-3份、所述方解石粉5-6份、所述冰晶石2.5-3份、所述铝矾土5-6.5份、所述炭黑1-2份、所述硼砂2.5-3份、所述碳酸钡1-2份、所述分散剂0.6-1份、所述粘结剂1.5-2份以及所述减水剂0.2-1.0份。

8.根据权利要求5-7任一项所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，所述奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣在1300℃下的粘度为0.42-0.63Pa·S。

9.根据权利要求5-7任一项所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣，其特征在于，所述奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的析晶率为48-52%。

10.如权利要求1-9任一项所述的奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣的应用，其特征在于，所述奥氏体不锈钢连铸结晶器专用保护渣用于奥氏体不锈钢的连铸。